跨区域多能系统的分区调度方法、系统、存储介质及设备与流程

本发明涉及配电网分区，尤其涉及跨区域多能系统的分区调度方法、系统、存储介质及设备。

背景技术：

1、为适应电网向低碳目标发展，我国积极推进各类分布式能源并网；具体的，分布式电源并网技术是指将分布式电源接入配电网以及保证含分布式电源的配电网安全可靠运行、电能质量合格的技术措施。

2、传统的配电网是一个向用户分配电力、功率单向流动的无源网络，而分布式电源的接入，使配电网成为一个功率双向流动的有源网络，从有利于发挥分布式电源的作用，缓解能源和环境压力，提高资源的利用效率。

3、但随着分布式能源的大量并网，其随机性、不确定性给配电网优化的调度带来了很大的困难，目前的研究主要是针对子系统的独立优化，缺乏对多区域电力调度的协调处理；因此，基于这些问题，本技术提出了一种跨区域多能系统的分区调度方法，对于实现电力系统的跨区域分布式协同调度具有重要的现实意义。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提出了一种跨区域多能系统的分区调度方法。

2、一种跨区域多能系统的分区调度方法，所述方法包括下列步骤：

3、根据分区原则对跨区域多能系统进行分区解耦，形成a区域、b区域；

4、构建a区域、b区域的目标函数和约束条件；

5、根据所述目标函数和约束条件确定a区域优化子模型、b区域优化子模型；

6、根据所述a区域优化子模型、b区域优化子模型确定交互功率误差；

7、当所述交互功率误差满足阈值条件时，则完成跨区域多能系统的分区调度。

8、上述方案中，所述构建a区域、b区域目标函数和约束条件，之前，该方法还包括：

9、根据a区域、b区域的微型燃汽轮机mt、储能装置ess和柔性负荷il的灵活性供应确定向上灵活性需求ftd,up、向下灵活性需要ftd,down；

10、根据所述上灵活性需求ftd,up、向下灵活性需要ftd,down确定a区域、b区域上调灵活不足率和下调灵活不足率

11、将所述上调灵活不足率和下调灵活不足率相结合确定总灵活不足率fweak和权重系数ω。

12、上述方案中，所述a区域、b区域的目标函数，具体包括：

13、

14、其中，minc为a区域、b区域的目标函数、γt和ptg分别为t时段从上级电网购电的价格和购电量、ai、bi和ci为dg的发电成本系数、ei,t,ei,t分别为ess在t时段的充放电功率、为优化调度后t时段的负荷大小；为负荷t时段的原始值，为节点i处dg在t时段的有功出力。

15、上述方案中，所述a区域、b区域的目标函数的约束条件，具体包括：

16、ptg≤pg.max；

17、

18、piess.min≤ei,t,ei,t≤piess.max

19、

20、

21、

22、fweak<σ

23、

24、其中，ptg分别为t时段从上级电网购电的购电量、pidg.min和pidg.max分别为dg有功出力最小和最大值、piess.min和piess.max分别为ess充放电功率的最小值和最大值、soci,t为储能在t时段容量值、和分别为储能的充放电效率、ei,t,ei,t分别为ess在t时段的充放电功率、和分别为t时段负荷的上下限、σ为灵活性不足率极限值、fweak为总灵活性不足率。

25、上述方案中，所述根据所述目标函数和约束条件确定a区域优化子模型、b区域优化子模型，具体包括：

26、所述a区域优化子模型：其中，为配电网系统有功功率平衡约束、ca为区域a的成本函数、λ为拉格朗日乘子向量、ρ＞0为惩罚系数、为第n-1次迭代后区域b中的解、na为区域a总节点数、为区域a在t时段总损耗、pta为区域a输出的功率。

27、上述方案中，所述根据所述目标函数和约束条件确定a区域优化子模型、b区域优化子模型，具体包括：

28、所述b区域优化子模型：其中，为配电网系统有功功率平衡约束、cb为区域b的成本函数、ptn,a为第n次迭代后区域a耦合变量pa的解、nb为区域b总节点数、为区域b在t时段总损耗、为包括负荷、网损在内的耦合区域总功率、ptb为区域b输出的功率。

29、上述方案中，所述根据所述a区域优化子模型、b区域优化子模型确定交互功率误差，具体包括：

30、所述区域a从区域b接收交互数据求解模型得到pta；

31、所述区域b从区域a接收交互数据pta，求解模型得到ptb；

32、通过公式确定交互功率误差。

33、上述方案中，所述当所述交互功率误差满足阈值条件时，则完成跨区域多能系统的分区调度还包括：

34、如果所述交互功率误差t<ε1，则优化调度完成，中止迭代；

35、当所述交互功率误差t不满足阈值条件(t<ε1)时，对pta、ptb求取平均值，并将所求值作为下次迭代的功率值；

36、更新拉格朗日乘子向量，重新获取所述a区域优化子模型、b区域优化子模型。

37、上述方案中，所述更新拉格朗日乘子向量，具体包括：

38、其中，ρ＞0为惩罚系数、ptn,a为第n次迭代后区域a耦合变量pa的解、ptn,b为第n次迭代后b区域耦合变量pb的解。

39、本技术还提出了一种跨区域多能系统的分区调度系统，所述系统包括：分区单元、目标函数和约束条件获取单元、模型构建获取单元和判断单元；

40、所述分区单元，用于根据分区原则对跨区域多能系统进行分区解耦，形成a区域、b区域；

41、所述目标函数和约束条件获取单元，用于构建a区域、b区域的目标函数和约束条件；

42、所述模型构建获取单元，用于根据所述目标函数和约束条件确定a区域优化子模型、b区域优化子模型、根据所述a区域优化子模型、b区域优化子模型确定交互功率误差；

43、所述判断单元，用于判断所述交互功率误差是否满足阈值条件，若满足，则完成跨区域多能系统的分区调度。

44、本技术还提出了一种可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

45、根据分区原则对跨区域多能系统进行分区解耦，形成a区域、b区域；

46、构建a区域、b区域的目标函数和约束条件；

47、根据所述目标函数和约束条件确定a区域优化子模型、b区域优化子模型；

48、根据所述a区域优化子模型、b区域优化子模型确定交互功率误差；

49、当所述交互功率误差满足阈值条件时，则完成跨区域多能系统的分区调度。

50、本技术还提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行如下步骤：

51、根据分区原则对跨区域多能系统进行分区解耦，形成a区域、b区域；

52、构建a区域、b区域的目标函数和约束条件；

53、根据所述目标函数和约束条件确定a区域优化子模型、b区域优化子模型；

54、根据所述a区域优化子模型、b区域优化子模型确定交互功率误差；

55、当所述交互功率误差满足阈值条件时，则完成跨区域多能系统的分区调度。

56、采用本发明实施例，具有如下有益效果：本发明先通过对跨区域多能系统进行分区，并考虑现实因素，制定两个区域的目标函数及约束条件，进一步确定两个区域的优化子模型，最后通过两个优化子模型确定出满足交互功率误差的a区域、b区域，能够合理调度各区域资源，实现跨区域分布式能源的协同调度，这种方法结合了分区原则和分布式能源使用时的现实需求，能够将更多维的现实因素进行考虑，从而更精准、合理的对跨区域多能系统进行分区，有利于提高分布式协同优化调度效果。